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履带式 搜救 机器人 机械 结构设计 移动

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内容简介：

河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称履带式搜救机器人机械结构设计学生姓名张树祺专业班级07机制2班学号0720150074一、选题的目的和意义在我国虽然煤炭资源丰富，但考虑到矿井自然条件差，加上技术和管理等诸多方面不到位，以及近年来国家对煤炭资源需求量的不断增长，使得我国煤矿矿井灾害事故频繁发生，人员伤亡十分惨重，灾害后的救援工作又是极为困难和危险,因此研发具有环境探测和搜救功能的煤矿救灾机器人十分必要。在救援初期,主要使用灾后救灾机器人,其主要作用是代替矿山救护人员进入灾区,进行环境探测,并将采集的数据发送至救援指挥中心,这些环境信息主要包括瓦斯、CO、氧气的浓度,环境温度、湿度与粉尘情况,以及灾区的通风状况的参数,还应包括生命和图像等信息,为救灾决策提供重要参考由于煤矿灾害尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后,矿井环境十分复杂,井下因灾受伤人员面临极其危险的状况,需尽快地转移与救护;而救援工作异常困难和危险,往往在救援工作中造成救护人员的伤亡。研发代替或部分代替救护人员及时、快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作的救灾机器人具有极其重要的意义。二、国内外研究综述 从20年代80年代起，国内外就对小型履带式机器人进行了研究。 目前，在救灾机器人研究方面，美国走在了世界的前列，美国在微小型机器人研制方面投入了大量的人力和物力，特别是新型、高机动、高可靠性移动载体研究方面。如美国移动机器人(TMR)计划中的便携式机器人系统(MPRS)，Inuktun公司推出的UGTV机器人具有独特履带可变形功能，可以辅助攀爬和扩大机器人视野，曾在“911”事件的搜救任务中大显身手；加拿大Sherbrook大学研制的AZIMUT机器人，该机器人采用轮、履、腿复合移动机构，具有四个履腿模块，每个履腿模块与本体相连接时有3个自由度，机器人运动功能多样，越障能力强，上下台阶方便；但结构极为复杂，仅电机就有12个，运动控制困难，该机器入主要用于室内环境执行反恐、排爆任务。国内,中国矿业大学可靠性工程与救灾机器人研究所研制的CUMT - 1 型矿井搜救机器人,是我国第1 台针对煤矿救援的机器人。该机器人装备有低照度摄像机、气体传感器和温度计等设备。能够探测灾害环境,实时传回灾区的瓦斯、一氧化碳、粉尘浓度和温度,以及现场图像等信息。煤矿救灾机器人技术总体来说尚未成熟,仍处于技术研究阶段,明确机器人在煤矿救灾中的作用以及煤矿救灾对机器人的要求,有利于机器人技术的完善。三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法： 1全面收集资料，包括所有与搜救机器人相关的论文、书籍等，并进行整理。2所用的方法是：类比设计、优化设计，经验设计以及数据计算法等方法。3. 对救机器人的外形、动力、结构、工作原理等进行分析和研究。4. 在绘图过程中运用AutoCAD绘图和Pro/E等电脑绘图方法。四、主要参考文献与资料获得情况 1 Gordon McComb主编. 机器人设计与实现. 北京：科学出版社 2008 2 濮良贵 主编. 机械设计第八版.北京：高等教育出版社，20063 徐元吕 主编. 工业机器人.北京：中国轻工业出版社，20064 李科杰危险作业机器人发展战略研究J机器人技术及应用2003(5)：14-225 李东晓. 机器人技术在煤矿自动化中的应用 .煤炭科学技术.20076 钱善华 王勇等. 机器人研究的现状及煤矿搜救的应用. 机器人，2006(5). 7 Roland Siegwart, et al. Innovative design for wheeled locomotion in rough terrain. Robotics and Autonomous Systems 40 (2002) 151162.8 Thanhtam Ho, Sunghac Choi, Sangyoon Lee. Development of a Biomimetic Quadruped Robot.Journal of Bionic Engineering 4 (2007) 193199.五、毕业设计（论文）进度安排：第5周-第6周（3月28日-4月10日）：进行毕业实习。收集、整理相关资料，完成毕业实习报告（30页以上），翻译与设计题目相关的英文资料。第7周-第15周（4月11日-6月12日）：进行毕业设计。完成开题报告、中期检查报告、毕业设计图纸绘制折